일반물리실험1 실험6 구슬롤러코스터 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 준비물
4. 실험 유의사항
5. 이론
6. 실험과정

본문내용

▶실험 제목 : 실험 6. 구슬 롤러코스터

▶실험 목적 : 롤러코스터처럼 수직으로 한바퀴 회전하는 운동에 필요한 조건을 이해한다.

▶준비물 : 포토게이트 및 고정 집게 2개, 스탠드(높이 1m 이상) 1개, 플라스틱 밑판 4개, 금속봉 10개(60 cm ×1, 39 cm ×3, 30 cm ×3, 20 cm이하 ×3), 레일(2 m) 2개, 쇠구슬 2개, 스마트 폰, 줄자

▶실험 유의사항
① 집게를 금속 기둥에 고정할 때는 금속 기둥의 끝에서부터 끼운 후 원하는
위치로 이동하도록 한다.
② 내리막과 오르막의 경사를 심하게 하여 이론값과 실험값이 크게 차이나지
않도록 주의한다.

▶이론 - 핵심물리 5.3장의 보기문제 5.7을 자기의 말로 풀어서 정리한다
캘리포니아 발렌시아에 있는 롤러코스터 ‘위대한 미국 혁명호’에는 반지름이 6.3m인 고리의 고리가 설치되어 있다. 롤러코스터 차가 꼭대기에서 떨어지지 않으려면 차의 속력은 최소 얼마이어야 하는가?
y축 성분만 필요 : ny = n, Fgy=mg,
ay=v²/r
⇒ n + mg = mv²/r, v =
(n=0일 때 최소, 고리의 꼭대기)
v최소 = = 7.9m/s

∴차의 최소 속력 = 7.9m/s

실험과정
1. 내리막과 오르막
(1) 레일을 조립해서 아래와 같은 내리막과 오르막으로 이루어진 롤러코스터를 만든다.

(2) 높이 h1에서 쇠구슬을 굴렸을 때 바닥에서의 속력(v)과 최종 높이 h2를 예측해보라.
h1 =33cm으로 했을 때, 예측값은 mgh+½mv²이 보존된다고 하면, v=2.54m/s, h2= 33cm가 될 것이다.

(3) 바닥에서의 속력을 photo-gate를 사용하여 측정하라. 몇가지 서로 다른 높이에서 구슬을 굴려보고, 아래 예와 같이 측정값과 이론적인 예측값을 모두 그래프로 그려서 비교해보라.

참고 자료

없음